L’ADEME parie sur l’hydrogène pour l’avenir énergétique

L’ADEME, avec l’expertise de David Marchal (X99), Directeur exécutif des expertises et programmes, intensifie ses efforts pour promouvoir l’hydrogène décarboné comme vecteur énergétique essentiel. Avec des investissements ambitieux et une stratégie nationale révisée, l’Agence vise à décarboner l’industrie et la mobilité tout en renforçant les collaborations publiques-privées.

Comment l’ADEME envisage-t-elle le rôle de l’hydrogène dans la transition écologique et énergétique de la France et quelles sont les principales initiatives soutenues par l’agence pour promouvoir son adoption ?

L’hydrogène est une technologie essentielle pour la transition profonde vers une économie bas carbone. En France, à ce jour, il est principalement utilisé dans les secteurs de l’ammoniaque et des raffineries. Sa production est d’origine fossile, ce qui entraîne une forte empreinte carbone. La stratégie française vise à décarboner cet hydrogène et à explorer de nouveaux usages pour décarboner l’industrie et la mobilité.

En tant qu’opérateur de l’État sur la transition écologique, nous jouons un rôle clé dans le soutien à la R&D, ainsi qu’à l’émergence de filières de transition, telles que les énergies renouvelables, le stockage, l’économie circulaire et l’hydrogène. Notre approche transversale nous permet d’évaluer les impacts des technologies, notamment de l’hydrogène, en intégrant ses usages, ses limites et sa place dans le mix énergétique.

Depuis 2021, nous avons élaboré des prospectives avec quatre scénarios envisageant la production, voire l’importation d’hydrogène décarboné. Ces scénarios reposent sur l’hydrogène électrolytique, produit à partir d’électricité, pour remplacer l’hydrogène fossile. Cependant, nos travaux¹ montrent que le recours à une ressource d’énergie décarbonée comme l’électricité ne nous exempte pas de considérations sur la sobriété et l’efficacité. Dans les secteurs aérien et maritime par exemple, où les électrocarburants peuvent jouer un rôle, une première étape vers la décarbonation serait de réduire la croissance du trafic sans quoi la consommation d’électricité nécessaire à leur fabrication en France pourrait être trop importante. 

Autre exemple pour l’ammoniaque, produite à partir d’hydrogène fossile, la seule décarbonation de sa production via l’électrolyse et la capture et stockage de CO₂, ne permet pas de réduire les 50 % de ses émissions de GES liées à son épandage (génération de N₂0).

Dans l’industrie comme dans la mobilité non terrestre, c’est une filière qui aura sa place dans l’atteinte de la neutralité carbone en 2050. Il est aujourd’hui nécessaire de faire la preuve de la maturité technologique de la filière à l’échelle industrielle. Des projets comme l’électrolyseur de 200 mégawatts (MW) à Port-Jérôme, prévu pour 2026, montrent que l’hydrogène électrolytique a atteint une maturité industrielle. 

La mise à jour de la stratégie nationale hydrogène a été récemment publiée. Pouvez-vous nous expliquer les principaux objectifs de cette stratégie ?

La stratégie révisée par le gouvernement, issue du premier plan Hulot de 2018, ajuste les objectifs pour mieux refléter l’état actuel du déploiement. Alors que la première visait 6,5 gigawatts (GW) d’électrolyseurs d’ici 2030, la nouvelle se fixe un objectif de 4,5 GW, ce qui relève d’un réalignement plus réaliste que d’une simple révision à la baisse. Parallèlement à la R&D, la mise en place d’écosystèmes territoriaux hydrogène – principalement autour de la mobilité – a été soutenue, bien que des interrogations subsistent quant à la pertinence de cette technologie pour certains segments. La nouvelle stratégie revoit également les priorités en faveur de l’industrie (acier, chimie, engrais), tout en incluant les transports (avec le déploiement d’e-fuels pour l’aérien et le maritime) et les raffineries.

Une évolution majeure réside dans l’intégration d’un axe infrastructure, avec la mise en place de hubs industriels où les électrolyseurs sont prioritaires et où de premières canalisations pourraient être utiles. De surcroît, des dispositifs comme les ZIBaC (zones industrielles bas carbone) ont été instaurés pour accompagner les grandes zones industrielles et portuaires, en les aidant à définir et mettre en œuvre leurs stratégies de décarbonation, notamment en matière de transport de l’hydrogène, de CO₂, de réseaux de chaleur, de biomasse et d’électricité. Enfin, une fiscalité incitative, notamment via la TIRUERT, encourage l’utilisation de l’hydrogène décarboné et facilite ce déploiement global.

Actuellement, des dispositifs de soutien sont en place, comme l’appel à projets IDH2 pour l’innovation, et l’appel d’offres pour 200 MW d’hydrogène industriel (via une aide à l’OPEX) dont la phase finale du dialogue compétitif doit être lancée prochainement. 

L’ADEME a évalué ses activités de soutien à la filière hydrogène : quels sont les résultats les plus significatifs ?

De manière générale, nous procédons régulièrement à des évaluations de l’action de l’ADEME, que nous confions à des cabinets extérieurs afin de vérifier les impacts et l’efficacité des dispositifs que nous avons mis en place.

Ce qui rend cette évaluation particulièrement intéressante, c’est que nous avons demandé aux cabinets impliqués de travailler sur un historique de 20 ans. Peu de filières font l’objet d’une telle analyse. 

Entre 2005 et 2023, l’ADEME a soutenu plus de 500 projets, études ou actions avec 600M€, passant de la recherche à l’industrialisation des électrolyseurs. Avant 2017, l’accent était mis sur la R&D et l’innovation, avec 130 projets soutenus. Post-2017, les stratégies de l’État successives ont initié un déploiement expérimental, subventionnant 50 électrolyseurs, 90 stations et 2500 véhicules. Ces dispositifs, bien que jugés modestes, ont permis la maturation technologique, avec des électrolyseurs passant de 1 MW à 4 MW et une réduction des soutiens publics au fur et à mesure des années.

Au-delà des soutiens publics, cette évaluation pointe aussi l’importance de l’expertise apportée par l’ADEME, notamment sur les études qualifiant les impacts et les analyses de cycle de vie. L’ADEME joue un rôle clé en accompagnant l’émergence des filières via la R&D et le développement expérimental, notamment pour capitaliser les retours d’expérience issus du suivi d’une cinquantaine de projets.

Quels sont les principaux défis auxquels l’ADEME est confrontée dans la promotion de l’hydrogène comme vecteur énergétique ? 

Concernant la mobilité terrestre, il est évident que la place des véhicules électriques à batterie sera très largement prépondérante sur la plupart des usages. Néanmoins, l’hydrogène fait encore partie des roadmaps technologiques des constructeurs, principalement pour la mobilité lourde et intensive. Certaines technologies sont encore en question, avec, par exemple, la compétition entre 2 alternatives pour la motorisation : les piles à combustibles, qui sont « 0 émissions » mais utilisent des métaux rares, et les moteurs à combustion interne Hydrogène, plus proches des technologies thermiques, mais émettant des NOx.

Mais, de façon plus générale, la situation actuelle de la filière hydrogène est complexe, marquée par des incertitudes, notamment dans le secteur de la mobilité terrestre. Bien qu’un électrolyseur de 200 MW soit prévu pour entrer en service l’année prochaine, il n’est pas encore opérationnel, et les écosystèmes territoriaux dédiés à l’hydrogène accusent un certain retard. Les défis liés aux effets de volume sont significatifs, car pour réduire les coûts, il est crucial d’augmenter les volumes : la situation actuelle crée donc un cercle vicieux pour la filière. 

Les soutiens publics sont essentiels pour accompagner cette augmentation dès le début. Au-delà de ces soutiens, l’évolution du cadre réglementaire et de la fiscalité est un autre défi majeur pour passer à un déploiement national. À l’échelle européenne, la directive RED impose des exigences sur le contenu en CO₂ de l’hydrogène, facilitant l’émergence de l’hydrogène électrolytique dans les transports et l’industrie. En France, la fiscalité devrait également permettre de soutenir son déploiement dans la mobilité via la TIRUERT.

À long terme, le développement des infrastructures de transport d’hydrogène est crucial pour optimiser l’utilisation de l’hydrogène, notamment sur des hubs industriels afin de permettre un approvisionnement continu des industriels tout en permettant une utilisation flexible des électrolyseurs. L’interconnexion entre sites industriels et des cavités de stockage souterrain à proximité représente un défi important : comment réussir à faciliter l’émergence conjointe des dispositifs de production et des infrastructures ? Un défi similaire se pose pour le captage de CO₂, nécessitant des investissements simultanés dans le captage et les infrastructures pour son acheminement.

Quel impact économique l’hydrogène pourrait-il avoir sur l’industrie française et comment l’ADEME soutient-elle les entreprises dans cette transition ?

Les impacts économiques sont potentiellement de deux natures. Premièrement, il s’agit de réduire la facture énergétique et matière première carbonée de la France en localisant sur le territoire la production de certains produits, de manière décarbonée. Actuellement la France importe la totalité de ses besoins en méthanol pour divers usages en chimie, et 44 % de ses besoins en ammoniac² dont une partie sert à produire des engrais utilisés en agriculture. Ces intermédiaires de l’industrie pourraient être fabriqués en France à partir d’hydrogène électrolytique, réduisant notre déficit commercial et notre dépendance aux fossiles.

Certes, des questions de compétitivité se posent, mais nos analyses économiques montrent que sous certaines conditions (accès à une électricité à coût maîtrisé, développement des stockages souterrains d’hydrogène, mise en place du mécanisme d’ajustement aux frontières, etc.), produire en France ces molécules dérivées de l’hydrogène peut être compétitif à terme face à l’importation^{3 4}. Cela peut aussi concerner les nouvelles molécules de synthèse que représenteront les électro-carburants pour les secteurs de l’aéronautique et du maritime.

Le second enjeu concerne l’émergence d’une filière équipementière dans le domaine de l’hydrogène sur l’ensemble de la chaîne de valeur, de la production (ex : conception et assemblage des électrolyseurs, composants cœurs de systèmes et auxiliaires) aux usages (ex. : réservoirs, piles à combustible) en passant par le conditionnement et le transport (ex. : compresseurs, vannes, appareils de mesure, canalisations, stations-service, etc.). La filière des acteurs, rassemblée au sein de France Hydrogène, a évalué, avec le cabinet spécialisé BDO, qu’à horizon 2035, cette filière équipementière pouvait représenter 13 Mds€ de chiffre d’affaires, pour 5,6 Mds€ de PIB, pour plus de 21 000 emplois directs⁵. La majeure partie de ces enjeux seraient en réalité concentrés dans les usages, et notamment dans l’emploi d’hydrogène dans les transports et la mobilité.

L’ADEME accompagne cette transition de plusieurs manières. Tout d’abord en accompagnant les efforts de R&D et d’innovation, via des appels à projets initiés dans le cadre de France 2030. Elle finance également les premières réalisations sur les marchés clés de l’industrie, via le mécanisme de soutien à la production d’hydrogène, dont les résultats du premier appel d’offres (200 MW) sont attendus pour les mois à venir. Ce type de mécanisme, en octroyant à des électrolyseurs industriels l’équivalent d’un complément de rémunération pour chaque kilo d’hydrogène produit pendant 15 ans, permet de couvrir les risques et d’amorcer le marché des usages de l’hydrogène bas carbone et/ou renouvelable, qui reste à déployer. L’ADEME opère également, en tant qu’opérateur France 2030, un dispositif permettant de subventionner les études d’ingénierie préliminaires⁶ à la construction d’usines de fabrication de carburants aériens durables (les SAF), qui nécessiteront de l’hydrogène.

La lettre de l’ADEME Stratégie de juin 2025⁷ mentionne un besoin d’investissement de 30 milliards d’euros d’ici 2050 pour la décarbonation. Comment l’agence prévoit-elle de mobiliser ces fonds ?

Il s’agit de la consolidation des plans de transition sectoriels cités ci-dessus. Pour moi, ce travail est véritablement un bijou, résultat d’un immense effort de modélisation réalisé avec diverses filières. Par exemple, pour le ciment, nous avons co-construit plusieurs scénarios en collaboration avec la filière, allant des leviers technologiques aux évolutions de consommation, comme privilégier la rénovation plutôt que la construction neuve pour réduire la production de ciment. Dans le secteur du plastique, des lois visant à réduire les emballages à usage unique pourraient aussi réduire les volumes.

Les neuf plans de transition offrent ainsi une vision globale. Bien que les 30 milliards d’euros nécessaires pour une décarbonation à 80 % des émissions puissent paraître élevés, ils restent modérés par rapport aux investissements prévisionnels dans le réseau électrique par exemple. Investir dans la décarbonation et l’efficacité énergétique permet non seulement de réduire les importations, mais aussi d’améliorer le bilan carbone de la France en produisant localement de manière décarbonée.

Sur ces 30 Mds €, jusqu’à 8 milliards sont dédiés à l’hydrogène, concentrés dans les secteurs du ciment, de l’acier et de la chimie. L’hydrogène n’est donc pas une solution miracle universelle mais reste un levier utile et indispensable pour la décarbonation profonde de certains secteurs. Pour mettre en œuvre ces trajectoires de décarbonation, les appels à projets DECARB IND que l’ADEME opère en tant qu’opérateur France2030 jouent un rôle crucial en permettant aux industriels de bénéficier de subventions pour augmenter leur capacité de production et moderniser leurs lignes tout en abaissant leurs émissions de CO₂.

Quelles sont les prochaines étapes pour l’ADEME dans le soutien à l’hydrogène et comment voyez-vous son rôle évoluer dans les transitions de la mobilité de l’énergie et de l’industrie ?

Le déploiement des électrolyseurs à échelle industrielle reste un enjeu majeur. C’est l’objectif du dialogue concurrentiel que nous menons actuellement avec la DGEC. La première phase de l’appel d’offres vise à atteindre une capacité de 1 GW, avec 200 MW installés initialement. Avec la mise en service par Air Liquide prévue pour 2026, ces développements industriels marquent une étape cruciale de faisabilité et de maturité.

Concernant la mobilité, bien que les piles à combustible aient été privilégiées, le moteur à combustion interne refait surface pour les poids lourds, offrant des rendements comparables et une industrialisation plus aisée. À l’ADEME, nous restons ouverts à ces innovations, surtout pour la mobilité lourde, où l’hydrogène pourrait être avantageux pour des segments spécifiques. En effet, même si les véhicules à batteries devraient occuper l’essentiel du marché, le biogaz, le bio-GNV ou l’hydrogène pourraient se révéler indispensables pour des usages particulièrement intensifs sur lesquels les temps de recharge ou les tailles de batteries seraient trop pénalisants.

La question du stockage dans des cavités salines est cruciale, offrant des avantages pour tirer parti des prix bas de l’électricité solaire ou éolienne abondante. La flexibilité des électrolyseurs pourrait permettre de stocker l’hydrogène pour une utilisation ultérieure, réduisant les besoins en infrastructures. Cependant, les investisseurs préfèrent actuellement une utilisation continue des électrolyseurs, espérant des prix garantis de l’électricité. Cela ne correspond pas aux attentes de RTE, qui valoriserait des actifs flexibles pour optimiser le système électrique. Cette flexibilité, combinée au stockage, pourrait représenter un changement de paradigme, facilitant la production d’hydrogène à faible coût et offrant des avantages pour les industriels et la collectivité.   

En Bref
L’ADEME, ou Agence de la transition écologique, est une agence publique créée en 1991, issue de la fusion de plusieurs agences préexistantes. Elle accompagne la transition écologique et énergétique, lutte contre le changement climatique et la dégradation des ressources, et soutient la recherche et l’innovation à travers des programmes thématiques. Basée à Angers, l’ADEME intervient dans la gestion des déchets, l’efficacité énergétique, les énergies renouvelables et la lutte contre la pollution.

1. https://librairie.ademe.fr/societe-et-politiques-publiques/6680-electro-carburants-en-2050-quels-besoins-en-electricite-et-co2-.html ↩︎
2. Plan de Transition Sectoriel de l’ammoniac, ADEME, septembre 2023. ↩︎
3. Importation d’hydrogène et dérivés d’hydrogène : Analyse prospective de la compétitivité comparée de la production en France, ADEME, octobre 2024. ↩︎
4. Analyse économique prospective de différents modes de production d’hydrogène, ADEME, juillet 2025. ↩︎
5. Impact socio-économique de la filière hydrogène, France Hydrogène et BDO, décembre 2024. ↩︎
6. https://www.ecologie.gouv.fr/presse/france-2030-gouvernement-devoile-4-laureats-lappel-projets-carb-aero-faveur-decarbonation-du ↩︎
7. https://librairie.ademe.fr/societe-et-politiques-publiques/8329-10108-lettre-ademe-strategie-n-73-juin-2025.html ↩︎

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